Scienty

В космическом пространстве зафиксировано облако водорода, по массе сопоставимое с целой галактикой, однако в нём практически отсутствуют звёзды. Согласно предварительным расчётам, этот объект образовался на самых ранних этапах развития Вселенной. Исследователи пытаются понять, почему за миллиарды лет это вещество не послужило основой для формирования даже небольшой, карликовой галактики. Их предположение заключается в том, что этому препятствовала тёмная материя.

Фото: img.freepik.com

Наше Млечный Путь содержит в себе сотни миллиардов звёзд. По оценкам, вместе с межзвездным газом диск нашей галактики включает в себя около 66 миллиардов солнечных масс. Астрофизики полагают, что гравитационного воздействия этого вещества, даже в сочетании с черными дырами, недостаточно для поддержания структуры галактики. Согласно оценкам, для этого необходимо примерно триллион или даже два триллиона масс Солнца. Таким образом, Млечный Путь давно бы разрушился, если бы не удерживающая сила некоего гораздо более массивного объекта.

Это заставило ученых, изучающих Вселенную, осознать, что в ней существует нечто, что обычно называют темной материей. Согласно современным научным взглядам, почти все галактики окружены огромными невидимыми сферами, состоящими из гипотетического вещества – гало темной материи. Причем именно благодаря этому галактики и образовались: они сформировались из водорода, который был распространен в ранней Вселенной и собирался внутри зародышей темного вещества.

По мнению космологов, эти скопления могли значительно различаться по массе и не всегда были крупными. Это означает, что не в каждом скоплении темной материи должна была сформироваться галактика. Ранее это оставалось лишь теоретической гипотезой, однако недавние наблюдения, сделанные с использованием телескопа «Хаббл», позволили астрофизикам прийти к заключению о том, что им удалось обнаружить первую «не сформировавшуюся» галактику. Группа исследователей из США, Канады и Италии рассказала об этом в недавней статье для издания The Astrophysical Journal Letters.

Обнаруженный ими объект оказался слабо светящимся, но при этом обладающим значительной массой и находящимся вблизи спиральной галактики Мессье 94, которая расположена на расстоянии 14 миллионов световых лет от Земли. Его характеристики позволяют предположить наличие гравитационной связи с этой галактикой, что указывает на возможность его являться своеобразным спутником.

Обнаружение объекта произошло в 2023 году благодаря китайской обсерватории FAST, после чего за ним наблюдали с использованием нескольких наземных телескопов. Его диаметр составил приблизительно четыре с половиной тысячи световых лет, а масса – около миллиона солнечных. Внешне объект напоминает газовое облако, а анализ спектра света показал, что он состоит преимущественно из водорода. При этом, обычные межгалактические облака водорода не достигают таких размеров и массы.

Именно поэтому астрофизики первоначально классифицировали этот объект как карликовую галактику. Хотя непосредственно звёзды в ней не были заметны, это объяснили сложностями наблюдений с использованием наземного оборудования, поскольку атмосфера искажает изображение. Тем не менее, благодаря космическому телескопу «Хаббл» удалось получить более точные данные: в этом объекте звёзд либо нет вовсе, либо их количество крайне мало.

По сути, это водородное скопление огромных размеров, напоминающее то, что ученые давно пытались найти — галактику, которая не смогла сформироваться. Облако получило прозвище Cloud-9. Астрофизики не пояснили его смысл, но в английском языке есть известная идиома «to be on cloud nine» — «быть на седьмом небе». Так что можно предположить, что такой игрой слов астрофизики выразили восторг от совершенного открытия.

По оценкам ученых, облако расположено внутри гало темной материи, чья масса составляет приблизительно пять миллиардов солнечных: без подобной «оболочки» гравитационное воздействие галактики М94 привело бы к его разрушению. Считается, что этого оказалось достаточно, чтобы удержать наблюдаемый газ, однако не хватило для формирования галактики.

Изначально в Cloud-9, по мнению исследователей, могли зародиться первые звезды. Однако, приблизительно через 550 миллионов лет после Большого взрыва наступила эпоха реионизации: галактики, возникавшие в этот период, интенсивно излучали ультрафиолетовое излучение. Это излучение, как предполагается, нагревало и, следовательно, расширяло газовое облако, препятствуя формированию новых звезд.